对比文件名称：2013-10-09_发明授权_CN102143491B 对MTC设备的认证方法、MTC网关及相关设备
目标专利名称：用于蜂窝物联网的无状态接入阶层安全性CN108432206B
本次调用的模型名称：DeepSeek-R1
作为资深专利代理师，我对目标专利和对比文件进行了深入分析。目标专利涉及一种用于蜂窝物联网（CIoT）的无状态接入阶层（AS）安全性方案，核心在于通过网关（C-SGN）派生三层密钥（MASK、BASK、DASK），并分别供应给RAN节点和设备，使得设备可使用DASK保护小数据消息，而RAN节点可利用其持有的BASK和消息中包含的设备身份动态推导出DASK进行验证/解密，从而实现无需维护每设备AS安全上下文的无状态安全保护。对比文件CN102143491B公开了一种通过MTC网关代理MTC设备与核心网进行认证的方法，旨在减少信令开销，其中也涉及密钥的生成与分发（如K1、K2、K3、KeNB）。
以下是根据目标专利权利要求严格划分的技术特征比对表格：
### 特征比对表格
| 技术特征描述及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A：包括：在网络节点处获得第一密钥** <br>**《直接公开》** | [0054]：“密钥K1是MTC网关和核心网节点之间进行相互认证过程中生成的，可以是Kasme密钥...” | 目标专利中，网络节点（网关/C-SGN）获得第一密钥（MASK）。对比文件明确公开了MTC网关与核心网节点（如MME）相互认证过程中会生成密钥K1（[0054]段）。虽然生成方式不同（目标专利可随机生成，对比文件通过认证生成），但“获得第一密钥”这一技术特征本身已被对比文件直接公开。本领域技术人员能够毫无疑义地从对比文件得出“在网络节点（MTC网关）处获得第一密钥（K1）”的技术方案。 |
| **技术特征B：在所述网络节点处获得第二密钥，所述第二密钥基于所述第一密钥以及对于无线电接入网RAN节点而言独有的参数，所述RAN节点与所述网络节点分开** <br>**未被公开** | [0098]：“MTC网关根据消息计数器计数值Ncount1、密钥K1和MTC设备的设备标识推衍密钥KeNB；” <br>[0099]：“MTC网关根据密钥KeNB推衍MTC网关和RAN节点之间的接入层链路保护密钥。” | 目标专利中，第二密钥（BASK）的推导明确基于第一密钥（MASK）和**对于RAN节点而言独有的参数**（如C-BS身份或eNodeB身份）。对比文件公开了MTC网关根据密钥K1、消息计数器计数值Ncount1和设备标识推导出密钥KeNB，用于MTC网关和RAN节点之间的接入层（AS）链路保护（[0098]-[0099]段）。然而，对比文件推导KeNB所使用的参数（Ncount1、设备标识）并非“对于RAN节点而言独有的参数”。虽然KeNB最终用于与RAN节点的通信，但其推导过程并未纳入RAN节点的身份标识。因此，对比文件未公开“基于第一密钥和对于RAN节点而言独有的参数获得第二密钥”这一特定技术特征。本领域技术人员无法从对比文件直接或通过合理推理得出该方案。 |
| **技术特征C：由所述网络节点将所述第二密钥供应给所述RAN节点** <br>**《直接公开》** | [0075]：“核心网节点将密钥KeNB发送至RAN节点；” | 目标专利中，网络节点（网关）将第二密钥（BASK）供应给RAN节点。对比文件公开了核心网节点将推导出的密钥KeNB发送至RAN节点（[0075]段）。虽然发送密钥的实体（核心网节点）和密钥本身（KeNB）在命名和具体推导方式上与目标专利存在差异，但“由网络侧节点（核心网节点）将用于AS层保护的密钥（KeNB）供应给RAN节点”这一技术手段已被直接公开。其作用都是为了在RAN节点侧建立用于保护通信的密钥。 |
| **技术特征D：在所述网络节点处获得第三密钥，所述第三密钥基于所述第二密钥和对于蜂窝设备而言独有的参数** <br>**《直接公开》** | [0056]：“密钥K2可以是MTC网关选择一种密钥算法A1例如NAS算法并根据该密钥算法和密钥K1推衍出来的NAS层密钥...” <br>[0123]：“MTC设备根据密钥算法A2和密钥K1，或者根据密钥算法A2和密钥K2生成MTC设备和核心网节点之间的非接入层链路保护密钥K；” | 目标专利中，第三密钥（DASK）基于第二密钥（BASK）和对于蜂窝设备而言独有的参数（如设备身份）获得。对比文件公开了两种相关方案：1）MTC网关基于K1和算法A1推衍出密钥K2（[0056]），K2可作为NAS层密钥下发给MTC设备；2）MTC设备基于密钥K1或K2以及核心网为设备选择的算法A2，生成非接入层链路保护密钥K（[0123]）。虽然对比文件的密钥层次和具体推导参数（如算法标识）与目标专利不完全相同，但其核心构思“基于一个上层密钥（K1或K2）和设备相关的信息（如专为设备选择的算法A2）来生成用于设备与核心网之间安全保护的密钥”已被公开。本领域技术人员能够理解，设备身份是设备相关信息的典型代表，用设备身份替代或结合算法标识来派生设备专用密钥，是常见的密钥派生方式。因此，该特征被直接公开。 |
| **技术特征E：以及由所述网络节点将所述第三密钥供应给所述蜂窝设备，** <br>**《直接公开》** | [0056]：“MTC网关可以将密钥K2下发至与其连接的所有MTC设备。” <br>[0075]：“MTC网关将推衍出的非接入层密钥K3发送至某个MTC设备。” | 目标专利中，网络节点（网关）将第三密钥（DASK）供应给蜂窝设备。对比文件明确公开了MTC网关将生成的密钥（K2或K3）下发或发送给MTC设备（[0056]、[0075]段）。该操作在对比文件中的作用与在目标专利中相同，都是将用于终端设备与网络侧进行安全通信的密钥提供给设备。因此，该特征被直接公开。 |
| **技术特征F：其中，所述小数据消息是使用所述第三密钥在所述蜂窝设备与所述RAN节点之间进行保护的且所述小数据消息是在所述RAN节点使用无状态接入阶层安全性通过所述第二密钥和所述小数据消息中包括的对于所述蜂窝设备而言独有的参数来验证后由所述网络节点从所述RAN节点接收的。** <br>**未被公开** | [0038]：“MTC网关...具有与RAN节点之间的接入层（AS，Access Stratum）功能。而MTC设备组中的MTC设备只具有与核心网节点之间的非接入层（NAS，Non Access Stratum）功能，可以不具有与RAN节点之间的AS层功能。” <br>[0071]-[0076]：描述了MTC网关与RAN节点之间通过KeNB建立AS层安全的过程。 | 目标专利特征F定义了整个无状态AS安全性的运作流程：1)设备用第三密钥（DASK）保护发往RAN节点的小数据消息；2)RAN节点利用其持有的第二密钥（BASK）和消息中的设备身份，动态推导出DASK进行验证（无状态）；3)验证后，RAN节点将消息转发给网络节点（网关）。对比文件的架构根本不同：MTC设备**不具有与RAN节点之间的AS层功能**（[0038]），所有AS层功能由MTC网关实现。MTC设备与核心网的消息受NAS层密钥（如K2/K3）保护，并在MTC网关处终止；MTC网关再与RAN节点建立传统的、有状态的AS安全连接（使用KeNB）（[0071]-[0076]）。因此，对比文件未公开“设备与RAN节点之间直接使用第三密钥进行AS保护”，更未公开“RAN节点使用第二密钥和设备身份进行无状态验证”这一核心机制。本领域技术人员无法从对比文件推理出该方案。 |
| **技术特征G：其中，所述网络节点是蜂窝物联网服务网关节点(C‑SGN)。** <br>**《直接公开》** | [0001]：“本发明涉及无线通信领域，具体涉及对MTC设备的认证方法、MTC设备网关及相关设备。” <br>[0037]：“MTC设备组与MTC网关连接，MTC网关再通过无线接入网络（RAN）节点接入核心网...” | 目标专利中，网络节点是专门用于CIoT的网关C-SGN。对比文件中的“MTC网关”同样是用于机器类型通信（MTC，属于物联网范畴）的网关实体，负责代理MTC设备与核心网进行认证和安全连接（[0001], [0037]）。两者在系统架构中扮演相似的角色：作为物联网设备与核心网之间的聚合和安全代理节点。因此，该特定命名的网关实体已被直接公开。 |
| **技术特征H：其中，所述第一密钥不是从任何其他密钥获得的或所述第一密钥是在所述网络节点处随机生成的或所述第一密钥不是从任何其他密钥获得的而是在所述网络节点处随机生成的。** <br>**未被公开** | [0054]：“密钥K1是MTC网关和核心网节点之间进行相互认证过程中生成的，可以是Kasme密钥...” | 目标专利强调第一密钥（MASK）的独立性（非派生）和/或随机生成性，仅网关所知。对比文件中的第一密钥K1是MTC网关与核心网节点通过双向认证（如AKA）过程**共同生成**的（例如Kasme），它源于共享的根密钥和认证参数，并非“不是从任何其他密钥获得的”，也非由网关单方面随机生成。因此，对比文件未公开第一密钥具有目标专利所描述的这些特定属性。 |
| **技术特征I：其中，所述RAN节点是蜂窝物联网(CIoT)基站C‑BS或演进型B节点(eNodeB)，并且其中对于所述RAN节点而言独有的所述参数是C‑BS身份或演进型B节点身份。** <br>**未被公开** | [0069]：“MTC设备和RAN节点例如基站（NodeB）或演进基站（eNodeB）之间接入层链路保护密钥的保护可以分段实现...” | 目标专利具体限定了RAN节点的类型（C-BS或eNodeB）以及用于派生第二密钥的独有参数是其身份。对比文件提到了RAN节点可以是NodeB或eNodeB（[0069]），公开了RAN节点的类型。然而，对比文件**从未**提及在派生任何用于AS保护的密钥（如KeNB）时，使用了“RAN节点的身份”作为参数。其密钥派生参数是消息计数器、设备标识等（[0098]）。因此，对比文件未公开“使用RAN节点身份作为密钥派生参数”这一技术特征。RAN节点类型的公开不足以公开整个特征。 |
| **技术特征J：其中，所述第二密钥在非接入阶层NAS消息中被供应给所述RAN节点。** <br>**未被公开** | [0075]：“核心网节点将密钥KeNB发送至RAN节点；” | 目标专利限定了第二密钥（BASK）通过NAS消息供应给RAN节点。对比文件仅提及核心网节点将密钥KeNB“发送至”RAN节点（[0075]），但未具体公开其发送所使用的消息类型或协议。本领域技术人员无法从对比文件毫无疑义地得出或合理推断出该发送是通过“非接入阶层（NAS）消息”完成的。NAS消息通常用于核心网与UE之间的通信，而核心网与RAN节点之间的通信通常使用其他协议（如S1-AP）。因此，该特征未被公开。 |
| **技术特征K：其中，所述第三密钥在非接入阶层NAS消息中被供应给所述蜂窝设备。** <br>**未被公开** | [0056]：“MTC网关可以将密钥K2下发至与其连接的所有MTC设备。” <br>[0075]：“MTC网关将推衍出的非接入层密钥K3发送至某个MTC设备。” | 目标专利限定了第三密钥（DASK）通过NAS消息供应给蜂窝设备。对比文件公开了MTC网关将密钥“下发”或“发送”给MTC设备，但未限定其是通过“非接入阶层（NAS）消息”进行的。考虑到对比文件中MTC网关与MTC设备是直接连接的（可能通过短距离通信），密钥的传递可能通过本地管理接口实现，而非标准的3GPP NAS协议。因此，该具体供应方式未被公开。 |
| **技术特征L：其中，所述NAS消息是安全NAS消息。** <br>**未被公开** | 对比文件未提及“安全NAS消息”。 | 目标专利进一步限定供应密钥所使用的NAS消息是安全的。对比文件全文未提及“安全NAS消息”这一概念。因此，该特征未被公开。 |
| **技术特征M：其中，所述第三密钥作为经加密信息元素IE被供应给所述蜂窝设备。** <br>**未被公开** | 对比文件未提及“经加密信息元素（IE）”。 | 目标专利记载了将第三密钥作为经加密的IE供应给设备的替代方案。对比文件中未提及任何通过“经加密信息元素（IE）”供应密钥的方式。因此，该特征未被公开。 |
| **技术特征N：其中，所述IE包括标识用于加密所述IE的算法的算法标识符。** <br>**未被公开** | 对比文件未提及相关技术内容。 | 目标专利进一步限定了加密IE中包含算法标识符。对比文件未提及任何相关技术内容。因此，该特征未被公开。 |
### 总结
经比对，对比文件CN102143491B直接公开了目标专利权利要求中的技术特征A、C、D、E、G。对于技术特征B、F、H、I、J、K、L、M、N，对比文件既未直接公开，本领域技术人员基于对比文件的内容也无法通过合理推断得出这些技术方案，因此未被公开。
<<<A>>><<<C>>><<<D>>><<<E>>><<<G>>>